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如何通过上下表面压力计算浮力大小

在前边,我们分别学习了阿基米德原理和弹簧测力计的方法计算浮力大小,今天我们学习第三种浮力大小计算方式:上下表面压力差法。

【压力差法的原理】

浮力产生的原因是物体受到液体上、下两表面的压力差。

故F浮=F向上-F向下

其中:F向上是液体作用在物体下表面的向上的压力;

F向下是液体作用在物体上表面的向下的压力)。

如果上下表面等大,则F浮=F上-F下=ρg(h下-h上)S=ρgV

压力差法计算浮力大小

【压力差法的浮力推导公式】

F合=F向上一F向下

=p向上S一p向下S

=ρ液g(h+a)a^2-ρ液9 h a^2

=ρ液ga^3

=ρ液gV

浮力等于上、下表面的压力差

F浮=F向上-F向下

【压力差法求浮力的适用范围】柱形体或告知上下表面压力。下来我们通过具体的试题来实践一下压力差法求浮力的操作。

【例题】某正方形物块重为G1,与它等体积的水重为G2,将它浸没在密度为0.8克/厘米3的煤油中,受到煤油向上和向下的压力差为(

A.G1 ? ? ? ? ? ? ?B.G2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?C.G1﹣G2 ? ? ? ? ? ? ? ? D.0.8G2

【考点】浮力大小的计算

【分析】知道等体积的水重,利用G=mg=ρVg求物块的体积;把它浸没在煤油中,排开煤油的体积等于物块的体积,再利用阿基米德原理求受到煤油的浮力,即物块受到煤油向上和向下的压力差.

【解答】解:由题知,正方形物块的体积等于重为G2水的体积,

由G=mg=ρVg得物块的体积:

V=V水=菁优网-jyeoo

把它浸没在煤油中,排开煤油的体积:

V排=V=菁优网-jyeoo ,

物块受到煤油的浮力:

F浮=ρ煤油V排g=ρ煤油×菁优网-jyeoog=ρ煤油×菁优网-jyeoo=0.8g/cm3×菁优网-jyeoo=0.8G2.

根据浮力产生的原因可知,物块受到煤油向上和向下的压力差为0.8G2.

故选D.

【点评】本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用,要知道浮力产生的实质:物体受到液体向上和向下的压力差.

总结:上下表面压力差法计算浮力的方式一般情况下会结合阿基米德原理一块进行考察,因此同学们一定要熟练运用这两种方法。

                       

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